冷凍式干燥機(jī)蒸發(fā)器進(jìn)氣溫度與排氣溫度存在怎樣的關(guān)系?
在之前的文章——冷干機(jī)工作過程的熱工和熱負(fù)荷分析中,我們知道了冷凍式干燥機(jī)熱負(fù)荷的計(jì)算公式,進(jìn)氣溫度t1(d1)和露點(diǎn)溫度t3(d3)是僅有的冷凍式干燥機(jī)已知的運(yùn)行參數(shù),而蒸發(fā)器進(jìn)氣溫度t2、預(yù)冷器還熱量Q’及蒸發(fā)器制冷量Q0是三個(gè)帶求的未知數(shù),顯然是無法直接得知的。當(dāng)t1,t3為已知的某一具體值時(shí),結(jié)合條件Q’<Q0,對(duì)于合理的范圍內(nèi)可能選擇的t2作逐一湊試,可求得結(jié)果如下表:
1kg壓縮空氣進(jìn)出冷凍式干燥機(jī)熱交換器溫度
進(jìn)氣 | t1=40℃ d1=6.8g/m3 (p=0.7Mpa) | ||||||||
排氣 | t3=5℃ d3=0.69g/m3 | ||||||||
t2(℃) | 18 | 20 | 22 | 24 | 26 | 28 | 30 | 32 | 34 |
Q'(KJ) | 33.96 | 31.75 | 28.72 | 25.92 | 23.33 | 20.37 | 17.33 | 14.57 | 10.95 |
Q0(KJ) | 16.27 | 18.43 | 21.42 | 24.20 | 26.85 | 29.82 | 32.87 | 35.64 | 39.28 |
t4(℃) | 34 | 32 | 29 | 26 | 24 | 20 | 17 | 15 | 11 |
上述表格的算例中忽略了換熱過程中的熱損耗,是理論情況下的推演結(jié)果,實(shí)際運(yùn)行的冷凍式干燥機(jī)未必有相同的運(yùn)行條件,但總規(guī)律是一致的。
什么原因限制了冷凍式干燥機(jī)蒸發(fā)器的溫度降低?
在壓縮空氣進(jìn)氣溫度t1和排氣溫度t3確定后,蒸發(fā)器負(fù)荷隨進(jìn)入氣流溫度t2的降低而減少,而t2的高低實(shí)質(zhì)上反映了預(yù)冷器換熱效果的好壞,換熱效果好,t2較低,就能降低蒸發(fā)器熱負(fù)荷;反之,換熱器效果不好,氣流溫度t2升高,則蒸發(fā)器熱符合就要升上去。
但蒸發(fā)溫度并不能任意下降,上述表格中,當(dāng)t2降到24℃以下時(shí),預(yù)冷器計(jì)算負(fù)荷Q’便會(huì)大于蒸發(fā)器負(fù)荷,而前者實(shí)際上只是后者的一部分——在任何情況下,部分大于整體的反常現(xiàn)象是不可能存在的。
產(chǎn)生這種情況的根本原因是由于冷凍式干燥機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)所決定的,即由于存在冰點(diǎn)極限這一限制,制冷壓縮機(jī)不可能無限制地向壓縮空氣提供冷量,當(dāng)蒸發(fā)器中冷量出現(xiàn)過剩時(shí),能量調(diào)節(jié)裝置會(huì)自動(dòng)向蒸發(fā)器補(bǔ)充熱量,使蒸發(fā)器的虛擬負(fù)荷上升,這在防止出現(xiàn)蒸發(fā)器結(jié)冰的同時(shí)也限制了向預(yù)冷器提供冷量。